机电传动控制的基础教学与实例应用

教师的任务是“引导”，不是一味的“讲”，需要提出问题，然后调动学生的积极性，引导学生自己去探究。学生的任务不在是被动的“听”，是通过个人主动的学习、思考，将自己所学知识应用于解决实际问题，从而获取新知识。教学的过程一般是“导入实例—问题的提出—分析探究—解决问题—结论”。该教学方法贴近生产实践，能够将单调的课堂讲授转变为探究实际问题的解决方法，非常适合《机电传动控制》这类对学生来说，知识点多、难度大的机电专业课。

一、从实例入手，提出问题引发学生兴趣

教师要围绕控制电路的内容，找出恰当的实例问题作为课程的前导，要调动学生的求知欲。通过提出实例问题引发学生的兴趣，让学生充分利用已学知识点去思考，调动学习的积极性和主动性。对于该节内容，以异步电动机的如何启动为例。首先，授课时通过复习提出异步电动机启动的要求。异步电动机启动的主要性能要求是：一、要有足够大的启动转矩。二、启动电流越小越好。由于电动机启动的瞬间，转子处于静止状态，启动电流可达额定电流的5～7倍，但由于功率因数的存在，启动转矩却不大，这就导致了启动性能与生产机械对电动机的要求相矛盾。

二、结合实例进行分析

整个探究活动室围绕问题展开的，也因问题得出结论而结束，问题设计与展示，关系到整个教学能否达到目的。在对异步电动机启动进行分析过程中，由上述的电机启动要求引出问题———哪些条件允许的情况下可以直接启动？教师引导学生复习前面的已学知识点：由于启动电流大，那么就要考虑到变压器容量。有独立变压器供电的情况下，如果生产要求电动机频繁启动，那么要求电机功率小于变压器容量的20%。电动机不经常启动，则电机的功率可小于变压器容量的30%。在这种情况下，可以直接启动，要求空载或者轻载。接着探究电机启动为什么用接触器启动？电动机能否直接通过刀闸接电源？同学们自己经过思考探究后得出普通刀闸在分断电源时有电弧产生，工作人员在生产中手上经常有汗渍，有安全隐患。另一方面，生产中停电后若生产者没有断开刀闸就离开生产现场，供电恢复后，生产现场无人值守，会引发安全事故。所以生产用电机以接触器启动为佳，通过学生自己分析得出的结论，掌握的知识更牢固。

三、分析由浅入深，逐步递进

通过一系列分析探究后得到结论，由于安全生产的要求，启动电机我们使用接触器控制，接触器有灭弧装置，具有安全性。同时停电发生后，由于线圈失电导致主触点恢复常态。若恢复供电再次生产时，需重新启动。这就避免了生产人员大意忘记切断电源带来的生产危害。这时导出直接启动的控制电路。问题进一步深化，若生产条件不适合直接启动，那么就要对启动电流进行限制，如何启动电机呢？诱导学生先假设电机正常运行时，定子的连接方法若为△。引导学生考虑Y连接与△的区别，△启动电流是Y启动电流的三倍。然后启发学生分两步完成启动操作。先使用Y连接启动，启动结束，然后再转为△连接，使得电机正常运行。调动学生走到这一步后，又带来新的问题：电机如何Y连接，如何△连接？如何从Y连接转为△连接？通过思考，学生发现这和电机接线盒上的接线端子与定子三相绕组接线相关。知识点通过一个实例得到了串联

四、回归实例，解决问题

如何实现Y-△降压启动？引入Y-△降压启动控制电路。此时，结合上面讲到的知识点，将不同章节的知识点串接起来。通过实例探究一步步分析得出为什么要用Y-△降压启动，这比只讲授其如何转换Y-△的效果明显好许多。在此基础上可再进一步探究，如果电机正常运行时定子连接是Y又如何处理？并由此将控制电路展开，介绍其他的电机启动控制电路。如定子串接电阻降压启动控制电路等。理论知识讲解完毕之后，进行总结：回归到课堂开始提出的问题———怎样实现电机的启动？学生经过自己的探究，认识到具体的生产情况不同，启动方法也不相同。并通过这一实例主线把不同章节的知识点串接起来，使学生通过分析对已经学习过的内容加以灵活应用。

最后，通过“机电传动控制”实例探究式新教学模式的实施，课堂效果有很大进步，更能提升学生对该课程的兴趣，同时加深了学生对理论知识的掌握。增强了学生分析问题、解决问题的能力。需要指出的是，在教学过程中，教学方法应灵活，不拘于某一固定模式，只要有利于学生掌握知识的教学方法，都可以大胆尝试，也可以尝试几种教学模式融合在一起。针对不同教学个体和教学对象找出最佳教学方法是每位教师的职责。

本文作者：熊晓松 熊建桥 单位：武汉科技大学 南京工程学院